(57)【要約】【課題】簡単な構成で取り付けが容易で、かつ、比較的高精度な操舵角検出装置を提供する。【解決手段】一方が車体固定部８に固定され、他方がハンドル回転部７の外表面に対向する装置本体１と、この装置本体１のハンドル回転部７の外表面に対向する位置に設けられたイメージセンサー部３とを備える。これにより、操舵角検知装置の構成部品点数を削減し小型化することが可能となり、また、後付でも簡単に取り付けることができるようになる。そして、イメージセンサーを用いるため、ハンドル回転部７の回転を高精度に検出することができ、操舵角検出の精度を上げることが可能になる。【選択図】図１
2005300162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方が車体固定部に固定され、他方がハンドル回転部の外表面に対向する装置本体と、前記装置本体の前記ハンドル回転部の外表面に対向する位置に設けられたイメージセンサー部とを備えた操舵角検知装置。
【請求項２】
前記イメージセンサー部の、前記ハンドル回転部と対向する位置に、スライダーを設けたことを特徴とする請求項１に記載の操舵角検知装置。
【請求項３】
前記装置本体に、前記イメージセンサー部を前記ハンドル回転部に弾性的に押圧する弾性体を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の操舵角検知装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の操舵角検知装置を用いたナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンドルの操舵角を検知する操舵角検知装置及びそれを用いたナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等で使用される光学式のハンドル操舵角検出装置は、ハンドルのシャフトに取り付けられるスリットハウジングと、車体側に設置される発光素子、受光素子、ハウジング等で構成されている。そして、ハンドルシャフトに取り付けられたスリットハウジングは、ハンドルの操舵によって回転し、このとき車体側に取り付けられた発光素子、受光素子の間でスリットが回転し、その回転方向と動いたスリットの数からハンドルが左右どちらの方向にどれだけ回転したかを判断するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２９３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の光学式のハンドル操舵角検知装置では、構成部材が多く、構造的にも複雑であり、取り付けが簡単でないという問題を有し、特に、ハンドルを取り付けた後で、後付けすることができないという問題があった。
【０００４】
また、操舵角検出の精度も、光の有無を受光素子側で認識できるスリットの幅でなくてはならず、スリットの幅で精度が決まってしまうという問題があり、余り高精度のものができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、簡単な構成で取り付けが容易で、かつ、比較的高精度な操舵角検出装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の操舵角検知装置は、一方が車体固定部に固定され、他方がハンドル回転部の外表面に対向する装置本体と、この装置本体のハンドル回転部の外表面に対向する位置に設けられたイメージセンサー部とを備えた構成を有する。
【０００７】
この構成により、操舵角検知装置の構成部品点数を削減し小型化することが可能となり、また、後付けでも簡単に取り付けることができるようになる。そして、イメージセンサーを用いるため、ハンドル回転部の回転を高精度に検出することができ、操舵角検出の精度を上げることが可能になる。
【０００８】
また、本発明の操舵角検知装置は、イメージセンサー部の、ハンドル回転部と対向する位置にスライダーを設けた構成を有する。
【０００９】
この構成により、操舵角検知装置とハンドル回転部の摩擦を低減し、摩擦による雑音の低減とハンドル操作を円滑に行うことができる。
【００１０】
また、本発明の操舵角検知装置は、装置本体にイメージセンサー部をハンドル回転部に弾性的に押圧する弾性体を設けた構成を有する。
【００１１】
この構成により、イメージセンサー部をハンドル回転部に密着することができ、操舵角
検出精度を上げることができる。
【００１２】
また、本発明のナビゲーション装置は、前記いずれかの操舵角検知装置を用いた構成を有する。
【００１３】
この構成により、小型で簡易取り付けが可能な操舵角検知機能を有するナビゲーション装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の操舵角検知装置によれば、操舵角検知装置の構成部品点数を削減し小型化することが可能となり、また、後付でも簡単に取り付けることができるようになる。そして、イメージセンサーを用いるため、ハンドル回転部に回転を高精度に検出することができ、操舵角検出の精度を上げることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態における操舵角検知装置について、図面を用いて説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における操舵角検知装置の概略構成を示す構造図である。
【００１７】
本実施の形態１における操舵角検知装置は、図１に示すように、一方の側が、車体固定部８の外面に両面接着テープ、或いは、接着剤、ネジなどで固定され、他方の側が、ハンドル回転部7の外面に対向している装置本体１を備えている。そして、装置本体１のハンドル回転部7の外面に対向する面には、光センサー、Ａ／Ｄ変換器などからなるイメージセンサー２と、このイメージセンサー２を含み、ＬＥＤなどの発光素子などを備えたイメージセンサー部３が取り付けられている。また、装置本体1内には、イメージセンサー部３で得られたハンドル回転部7の外表面に対応する電気信号をハンドルの操舵角の情報に変換し、外部へ出力する処理部４と、イメージセンサー部３の情報を処理部４へ伝達する内部接続ケーブル５とを備えている。処理部４で得られた操舵角情報は、外部接続ケーブル６を介して外部装置に伝達するように構成され、また、外部接続ケーブル６は、外部装置から操舵角検知装置に対し電源を供給するようにも構成されている。
【００１８】
次に、このように構成された操舵角検知装置について、その動作を説明する。
【００１９】
イメージセンサー部３の内部に設けられた発光素子が点灯すると、その発光素子からの光がハンドル回転部７の外表面で反射し、イメージセンサー２の光センサーに入力する。光センサーは、入力した光に応じた電気信号を出力する。出力された電気信号は、Ａ／Ｄ変換器に供給され、ここでデジタル信号に変換される。変換された信号は、処理部４内のデジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）で処理され、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）に記憶される。そして、一定時間後に、再び処理部４に入力されるデジタル信号と、先にＲＡＭに記憶されたデジタル信号とを比較し、その差を以ってハンドル回転部の前記一定時間内における回転（方向、角度）を検出する。検出された情報は、外部接続ケーブル６を通して外部装置に出力される。
【００２０】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における操舵角検知装置の概略構成を示す構造図である。
【００２１】
本実施の形態２における操舵角検知装置では、図２に示すように、装置本体１のハンド
ル回転部７に対向する面に、イメージセンサー部３からの光をハンドル回転部７に正確に導き、ハンドル回転部７で反射された光をイメージセンサー２に正確に導くためのスライダー９を設けている。尚、スライダー９は、テフロン（登録商標）などの材質からなり、ハンドル回転部７とイメージセンサー部３との間の摩擦を減らし、ハンドル操作の加重を軽減する効果を備えている。また、本実施の形態によれば、スライダー９でイメージセンサー部３の周りを囲むことで、外部からの光の漏れ込みを防止し、イメージセンサー２の誤動作を防止することができる。
【００２２】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における操舵角検知装置の概略構成を示す構造図である。
【００２３】
本実施の形態３における操舵角検知装置では、図３に示すように、装置本体１内にイメージセンサー部３をハンドル回転部７側に弾性的に押圧するバネなどの弾性体１０を設け、イメージセンサー部３をハンドル回転部に押し当てる構成を採っている。すなわち、イメージセンサー部３は、装置本体１内で移動可能な状態になっており、弾性体１０の両側で、イメージセンサー部３と装置本体1とを互いに固定する構造を採っている。
【００２４】
この構造により、イメージセンサー部３がスライダー９を挟んでハンドル回転部７に密着することになり、ハンドル回転部７の形状、大きさの違いを弾性体１０で吸収し、高精度にハンドル回転部７の動きを検出することができるようになる。
【００２５】
（実施の形態４）
図４は、本発明の操舵角検知装置を用いたナビゲーション装置の構成を示す概略図である。
【００２６】
本実施の形態4は、ナビゲーション装置であり、図４に示すように、これまで説明した操舵角検知装置の出力を一部使用することを特徴としている。すなわち、これまで説明した操舵角検知装置の装置本体１は、図４に示すように、車体固定部８に取り付けられ、外部接続ケーブル６は、ナビゲーション本体１２に接続されている。
【００２７】
ナビゲーション本体１２は、操舵角検知装置を用いることで、ジャイロセンサーに替わって、進行方向の検知が可能となり、ナビゲーション装置の位置検出手段として有効に使用することができる。特に、本発明の操舵角検知装置は、ジャイロセンサーのような温度ドリフト、ゲインのバラツキなどが発生しないため、都度補正を行うことなく車両の進行方向の正確に検知することができる。
【００２８】
図５は、本発明のナビゲーション装置を用いて、操舵角と方位の相関を求めるための動作を説明するフロー図であり、図６は、地図と位置情報から操舵角と方位の相関を求めるときのイメージを示す図である。
【００２９】
操舵角と方位の相関を求める場合には、図５に示すように、ハンドルがどれだけ回転したかの情報を操舵角検知装置で入手し（Ｓ５０１）、また、ナビゲーション本体１２を構成するＧＰＳ受信機などを用いて、位置情報から自車の進行方向と距離を算出する（Ｓ５０２）。そして、これら２つの情報から、操舵角と進行方向の相関を導きだし（Ｓ５０３）、ナビゲーション装置としての位置検出手段に利用する（Ｓ５０４）。このように構成すれば、図６に示すように、ＧＰＳ受信機による位置情報と、操舵角検知装置で検知した自車両の操舵角を用いて容易に自車両の進行方向を正確に検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の操舵角検知装置は、一方が車体固定部に固定され、他方がハンドル回転部の外表面に対向する装置本体と、この装置本体のハンドル回転部の外表面に対向する位置に設けられたイメージセンサー部とを備えたものであり、操舵角検知装置の構成部品点数を削減し小型化することが可能となり、また、後付けでも簡単に取り付けることができ、その上、イメージセンサーを用いているため、ハンドル回転部の回転を高精度に検出することができ、操舵角検出の精度を上げることが可能になり、車載用の操舵角検知装置、ナビゲーション装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１における操舵角検知装置の概略構成を示す構成図
【図２】本発明の実施の形態２における操舵角検知装置の概略構成を示す構造図
【図３】本発明の実施の形態３における操舵角検知装置の概略構成を示す構造図
【図４】本発明の実施の形態４におけるナビゲーション本体の構成を示す図
【図５】本発明の実施の形態４におけるナビゲーション装置で、操舵角と方位との相関を求めるための動作を説明するフロー図
【図６】本発明の実施の形態４におけるナビゲーション装置で、地図と位置情報から操舵角と方位の相関を求めるときのイメージ図
【符号の説明】
【００３２】
１    装置本体
２    イメージセンサー
３    イメージセンサー部
４    処理部
５    内部接続ケーブル
６    外部接続ケーブル
７    ハンドル回転部
８    車体固定部
９    スライダー
１０    弾性体
１１    ハンドル
１２    ナビゲーション本体
【図１】
2005300162.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005300162.tif 000005
【図４】
2005300162.tif 000006
【図５】
2005300162.tif 000007
【図６】
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